Branford-foto viser tang indsamlet ved at nå ned til bunden og trække riven op. Den forgrenede røde tang og mængden, der er opsamlet i kun én gang, indikerer, at en stor mængde næringsstoffer gøder væksten af tang i denne bugt. Kredit:Jamie Vaudrey, UConn, 2016
En ny model, der blev frigivet i dag på mødet i American Association for the Advancement of Science af UConn-økologen Jamie Vaudrey, udpeger kilder til nitrogenforurening langs Long Island Sound, og viser kommunerne, hvad de kan gøre for at afhjælpe det.
Long Island Sound er en udmunding af Atlanterhavet, der grænser op til Connecticut mod nord, New York City mod vest, og Long Island mod syd. Øresund er hjemsted for snesevis af fuglearter, 170 fiskearter, og mere end 1, 200 arter af hvirvelløse dyr. Historisk set har den støttet rigt rekreativt og kommercielt fiskeri efter hummer, østers, blå krabber, kammuslinger, stribet bas, skrubbe, og blåfisk.
I de seneste årtier har disse fiskerier har lidt under overskydende kvælstof i vandet. Det ekstra nitrogen føder tang og algeopblomstringer, der bruger ilt, at dræbe fisk, og ændre økologien på måder, der gør den mindre egnet til skaldyr. Dette kaldes eutrofiering.
Men nitrogenforureningen - og efterfølgende fiskedrab og nedbrydning af levesteder - er ikke jævnt fordelt over Long Island Sound. Der er 116 floder, flodmundinger, havne, og bugter langs Long Island Sound, og mængden af nitrogenafstrømning varierer enormt fra den ene til den anden. Vigtigste kilder til nitrogen omfatter septiktanke og kloakker, gødning fra græsplæner og parker, landbrugspraksis, og atmosfærisk aflejring fra støv, regn, og sne.
Der er masser af tiltag, som borgere og byer kan tage for at minimere afstrømningen. Men de kan kun reducere det, hvis de ved, at det er der i første omgang.
Der var meget få data om nitrogenafstrømning fra individuelle samfund i Long Island Sound, da Vaudrey og hendes kolleger først gik i gang med at se på problemet. De brugte fire år på at indsamle data om, hvor nitrogenet kommer fra i hver af de 116 flodmundinger, floder, og havne, For selvom folk måske kun bekymrer sig lidt om Long Island Sound i det abstrakte, de bekymrer sig meget om deres eget specifikke sted. Stranden hvor de svømmer, molen de fisker fra, kysten de sejler langs, det er det, folk holder af. Så forskerne konstruerede en detaljeret model, som alle kan downloade for at se på deres specifikke flod, havn, eller bugt.
Cladophora, en trådet grøn tang, findes i stor overflod i Little Narragansett Bay, gødet af en høj belastning af kvælstof, der kommer ind i bugten. Tætte måtter af tangen er iltfabrikker om dagen, men brug al ilten i løbet af natten, efterlader ingen til dyrene. Kun dyr, der tåler meget lavt iltindhold, dem, der i det væsentlige kan holde vejret gennem natten, findes i områder, hvor denne tang er tyk. Midt på sommeren, tangen er så rigelig og produktiv, overskydende ilt bobler ud af vandet og kan få store måtter af tangen til at flyde op til overfladen. Kredit:Jamie Vaudrey, UConn
"[Modellen] er et værktøj for borgere og ledere til at udforske virkningen af forskellige handlinger, " siger Vaudrey, en assisterende forskningsprofessor i havvidenskab.
Modellen er i form af et Excel-regneark. Der er en side med titlen 'scenarier, ' hvor du kan vælge et bestemt fællesskab og ændre indstillingerne for at se, for eksempel, hvordan ændring af gødningsapplikationerne i lokale parker vil påvirke nitrogenafstrømningen. Der er også en side kaldet 'interessante resultater', der viser de 27 steder med den højeste belastning af nitrogen pr. vandområde. Pequonnock-floden i Bridgeport, Forbindelse har den højeste belastning, efterfulgt af floder i Greenwich, Forbindelse, Mamaroneck, N.Y., og Fairfield, Forbindelse. Men andre havne og floder i nærheden af de værste lovovertrædere har dramatisk lavere nitrogenbelastninger, viser, at befolkningstæthed ikke er skæbne, og at beslutninger om arealanvendelse, korrekt spildevandsrensning, og borgeruddannelse kan gøre en forskel.
Modellen er allerede blevet brugt af Connecticut Department of Energy and Environmental Protection (CT-DEEP) til at identificere otte Connecticut-flodmundinger, der har brug for yderligere undersøgelser og planer for nitrogenreduktion, og afdelingen har til hensigt at bruge det i en kommende evaluering af septiske systemer, ifølge Kelly Streich ved CT-DEEP's Long Island Sound Study.
Naturfredningsstyrelsen har også arbejdet med modellen.
"Selvom der er gjort store fremskridt med at rense Long Island Sound i de sidste to årtier, Vaudreys værktøj peger på steder, hvor der er behov for mere arbejde for at genoprette og beskytte sunde forhold. Med disse oplysninger, beslutningstagere kan identificere de vigtigste kilder til kvælstofforurening og bruge gennemprøvede løsninger - såsom opgradering og modernisering af septiksystemer eller reduktion af gødningsbrug - til at opretholde rent vand, " siger Holly Drinkuth, direktør for opsøgende og vandskelprojekter hos The Nature Conservancy i Connecticut.
Vaudrey håber at arbejde med organisationer, der er dygtige til at nå ud, såsom Naturfredningen, Gem lyden, og Long Island Sound Study, for bedre at informere ledelsesbeslutninger på lokalt niveau.
Hun begynder også at arbejde på en anden model, en, der ser på, hvad der sker i de kystnære farvande, når der først er tilført kvælstof. Hver bugt og havn er unik; hvordan en bugt reagerer på kvælstofbelastningen afhænger af, hvor meget ferskvand der strømmer ind fra floder eller vandløb, såvel som størrelsen og dybden af bugten, og højden af tidevandet. Slutmålet er en model, der forudsiger den nødvendige kvælstofbelastning for at få den vandkvalitet, som samfundet ønsker i hver bugt.